摘要：脑机交互(BCI)是一种变革性的人机交互,旨在绕过外周神经和肌肉系统直接把脑神经的感知觉、表象或思维活动转化为动作,以进一步改善或提高人类的生活质量。脑磁图(MEG)测量神经元电活动产生的磁场,具有非接触式测量、时空分辨率高和准备方便等独特优势,是一种新的BCI驱动信号,基于脑磁图的脑机交互(MEG-BCI)研究具有重要脑科学意义和潜在应用价值。迄今为止,少有文献阐述MEG-BCI涉及的关键技术问题,为此本文聚焦MEG-BCI关键技术,详述了实用MEG-BCI系统中涉及的信号采集技术、MEG-BCI实验范式设计、MEG信号分析和解码关键技术、MEG-BCI神经反馈技术及其智能化方法。最后,本文还讨论了MEGBCI存在的问题和未来发展趋势,期望本文为MEG-BCI创新研究提供更多有益思路。

摘要：对皮层神经电生理信号进行时频分析是准确描述其信号特征的方法。为了研究手指活动相关脑磁图的时-频域分布特征,通过计算多通道脑磁图数据的时频功率表示(time frequency representations of power,TFRs),得到各通道数据在时频面上的能量分布;同时设计了一个基于Visual Basic和MATLAB的离线脑磁图数据处理的可视化软件以规范时频特征分析处理的流程。对一癫痫患者右手食指运动时记录的脑磁图数据进行处理,结果显示,患者对侧中央区和顶区皮层被显著激活,同侧中央区也有少数通道被激活。并且发现,皮层活动的10~25 Hz频率成分首先在–0.5^+0.3 s时间段表现为功率抑制,接着有强烈的功率增强活动显示,最显著的功率增强集中在0.4~0.7 s区间。初步的实验结果得到了手指活动相关神经活动在时-频域的表现,同时也为研究皮层活动在时域、频域以及空间的分布特征提供了方法。

摘要：背景：多数癫痫患者的癫痫发作经药物治疗可得到控制,但对于难治性癫痫患者来说,手术可能是一种治疗选择,正确定位癫痫患者的致痫灶是癫痫手术成功的基础。癫痫患者的术前评估包括视频脑电图、MRI、正电子发射计算机体层摄影/单光子发射计算机体层摄影和神经心理测试等。脑磁图作为一种新的无创性术前检测技术,已被许多国家用于癫痫外科手术计划和大脑功能的研究。目的：术前采用磁源成像技术进行对手术治疗的难治性癫痫患者进行致痫灶定位,并与无创性视频脑电图对比,参考手术效果,评估其定位价值。设计、时间及地点：回顾性病例分析,于2001-11/2005-12在广东三九脑科医院脑磁图室完成。对象：选择进行脑磁图检查618例的癫痫患者,采集其自发磁场信号进行单偶极子定位分析诊断。对其中149例MRI检查有结构改变、病史在2年以上者进行了手术治疗,病程2-35年,平均9.5年。方法：用148通道全头型脑磁系统（MagnesWH2500,4-DNeuroimaging,SanDiego,CA,USA）在磁屏蔽室采集脑自发磁场,采样频率为508.63Hz,带通为1.0-100Hz,采集30min发作间歇期的自发脑磁,采用单个等效电流偶极子进行数据分析。分析结果最后重叠在MRI-T1加权像上,形成磁源成像。主要观察指标：术前视频脑电图、MRI和脑磁图结果及术后随访结果。结果：30min发作间期的脑磁图检测到明显的癫痫样活动的敏感度为91%,并且大部分患者,其等效偶极子主要分布于结构性异常的边缘和邻近区域。与无创性视频脑电图（38.9%,58/149）相比,利用脑磁图可以对大部分MRI上有病变的患者（62.4%,93/149）进行精确定位并且能够确定切除区域。对资料完整的89例患者进行了3-35个月的随访,平均随访9个月。89例患者中有72例（80.9%）术后未出现癫痫发作（EngelⅠ）;7例（7.9%）癫痫发作极少或癫痫发作频率减少90%以上（EngelⅡ和EngelⅢ）;10例（11.2%）癫痫发作频率无明显减少（EngelⅣ和EngelⅤ）,总有效率达88.8%（EngelⅠ-Ⅲ）。结论：与无创性视频脑电图相比,利用脑磁图可以对大部分MRI上出现结构性病变的癫痫患者致痫灶进行精确定位,并且能够确定切除区域。

摘要：目的研究大脑半球功能区的手术治疗，提高神经功能的保护。方法本组15例大脑半球内病灶包括：脑胶质瘤、脑膜瘤、海绵状血管瘤、脑脓肿，涉及运动区及语言区。手术前均行脑磁图功能定位，采取脑磁图-神经导航引导下的手术切除。结果术前肢体运动功能正常的8例中7例术后肌力依然正常，1例对侧肌力减弱；术前肌力减弱的4例中3例术后恢复正常，无变化1例；2例语言区的肿瘤术后功能正常。结论脑磁图可以准确定位神经功能区域，与神经导航联合应用可以设计合理的手术入路；对皮层表面的脑胶质瘤采用经硬脑膜病灶-脑界面栅栏分隔法，可有效地防止手术早期脑移位的误差，提高手术的准确性，有效地保护神经功能。

摘要：神经系统发作性疾病是一大类具有突发性、反复性、自限性等特点的临床综合征。其临床发作间期,常规生化或影像学检查发现患者通常无明显异常。脑磁图(magnetoencephalography,MEG)作为一种重要的研究脑磁信号、监测脑电活动的电生理工具,可通过超导量子干涉仪对人脑进行非侵入性的检测,具有较高的时间和空间分辨率,已逐渐应用于神经精神系统疾病及大脑高级活动的功能及机制研究。该文主要对癫痫、发作性运动诱发性运动障碍、偏头痛等常见神经系统发作性疾病的MEG应用及研究做一综述。

摘要：目的利用血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLDfMRI)和脑磁图(MEG)观察正常人在纯音刺激时听觉中枢的兴奋情况及两侧半球的差异。资料与方法BOLDfMRI研究对象为30名正常听力志愿者。BOLDfMRI采用组块设计。声音刺激用140dB1kHz纯音,持续时间500ms,刺激间隔1s,刺激施加频率1Hz。MEG检查共有10名正常受试者,采用90dB1kHz纯音刺激,持续时间8ms,刺激间期1s。用等电流偶极(ECD)描述皮质兴奋并将其与自身MRI图像叠加。结果在BOLDfMRI研究中,纯音刺激激活两侧听觉中枢和其周围邻近脑区,右侧半球听觉中枢的激活强度明显大于左侧。MEG检查中纯音刺激诱发的主要磁反应波为M100,M100ECD位于初级听觉中枢颞横回。右侧半球M100ECD比左侧半球偏前、潜伏期短、强度高。结论纯音刺激激活听觉中枢和周围脑区,右侧半球为纯音刺激时听觉的优势半球。

摘要：脑外科手术常常面对这样的难题，通过手术切除了肿瘤，但由手术而产生的对脑的损害比这些疾病本身对脑的损害还要严重，特别是当病变与运动中枢和语言中枢联系在一起的时候。这些严重后果常常由于术前没有准确的功能区定位所致。CT、MRI神经影像为脑部手术病灶提供了大体解剖信息，但功能区脑组织的移位、病灶与功能区皮层毗邻关系等重要信息无从反映，功能磁共振（fMRI）和脑磁图（MEG）是近年来兴起的无创性脑功能检测技术，对于脑功能区占位手术入路设计，手术过程中避免损伤功能区组织和术后出现神经功能障碍的评估等问题提供了重要信息。

摘要：目的研究脑磁图(MEG)与颅内电极脑电图(i EEG)联合在癫痫外科治疗中的应用价值。方法应用MEG参与到将行颅内电极埋置患者的术前评估中:根据电-临床症状学、影像学、脑电图、MEG等结果设计出颅内电极埋置方案,进而行颅内电极置入并监测i EEG,捕捉发作期,最终根据定位结果行手术治疗。结果最终成功定位癫痫发作起始区并手术治疗者38例。其中证实为颞叶癫痫(TLE)的16例中,MEG与i EEG定位一致者仅6例,而颞叶以外癫痫(NTLE)22例中两者一致者达16例,两组结果有统计学差异。所有患者术后随访:EngelⅠ级28例,Ⅱ级5例,Ⅲ级3例,Ⅳ级2例。结论 MEG运用于NTLE时较TLE有着更高的与i EEG的一致率。区别于视频脑电图、MRI等其它的无创检查,MEG能够对有创的i EEG电极埋置起到额外指导作用。MEG与i EEG联合,能使电极埋置更合理精确、有针对性,能获得较高的癫痫手术疗效。

摘要：目的研究在颞叶以外癫痫的诊疗中,脑磁图对颅内电极置入方案的指导价值。方法自2011年3月至2013年9月,对将行颅内电极置入的顽固性癫痫患者评估,先在电-临床症状学、影像学、脑电图等结果的基础上设计出初步的颅内电极埋置方案,然后添加MEG定位信息,并根据MEG调整电极埋置方案,得出最终颅内电极置入计划。继而行颅内脑电图监测并行手术治疗。最后分析颞叶以外癫痫中,脑磁图对颅内电极置入方案的指导价值。结果成功定位癫痫发作起始区并完成手术治疗、且经颅内电极证实为颞叶以外癫痫(NTLE)者有22例。9例(40.1%)患者MEG对iEEG电极置入方案产生额外于其它常规评估手段的指导作用(因MEG而增加电极覆盖),其中7例(31.8%)经iEEG证实这些增加的定位信息与发作起始区一致。术后平均随访33.3个月:EngelⅠ级14例(63.6%),EngelⅡ级3例(13.6%),EngelⅢ级3例(13.6%),EngelⅣ级2例(9.1%)。结论区别于视频脑电图、MRI等其它的无创检查,MEG能够对有创的iEEG电极埋置方案起到额外指导作用,能使电极埋置更合理精确、有针对性,并可能提高癫痫手术的疗效。

摘要：目的:探索脑磁图(MEG)γ频段活动异常脑区与抑郁障碍患者自杀风险的相关性。方法:根据汉密尔顿抑郁量表-17项(HAMD-17)中自杀因子评分将56例抑郁障碍患者分为高自杀风险组(26例)及低自杀风险组(30例),给予其自杀风险量表(NGASR)评估;采用事件相关设计,以正性情绪任务时利用MEG采集γ频段下各脑区能量值,使用聚类置换检验法比较出抑郁障碍患者与健康对照组(50名)γ频段能量值差异有统计学意义的脑区,定义为与抑郁障碍相关的脑区;再在其中比较出高、低自杀风险组间γ频段能量值差异有统计学意义的脑区,分析其与NGASR评分相关性。结果:γ频段下发现35个与抑郁障碍相关脑区;其中与NGASR评分相关的脑区为右侧海马(r=-0.299,P=0.04)、右侧旁海马(r=-0.307,P=0.04)、左侧枕中回(r=-0.299,P=0.04)、右侧颞中回(r=-0.301,P=0.04)及右侧颞极(r=-0.332,P=0.02)。结论:抑郁障碍患者海马、颞叶、枕叶等脑区出现γ频段活动异常;可能与自杀风险相关。